Bhabha Atomic Research Center - Bhabha Atomic Research Centre

Bhabha Atomic Research Center

भाभा परमाणु अनुसंधान केंद्र
Logoen til Bhabha Atomic Research Center
Forkortelse	BARC
Formasjon	3. januar 1954 ( 1954-01-03 )
Grunnlegger	Homi J. Bhabha
Hovedkvarter	Trombay , Mumbai
plassering
Steder
Koordinater	19 ° 01′01 ″ N 72 ° 55′30 ″ E / 19.017 ° N 72.925 ° E / 19.017; 72,925 Koordinater : 19.017 ° N 72.925 ° E19 ° 01′01 ″ N 72 ° 55′30 ″ E /  / 19.017; 72,925
Enger
Regissør	Ajit Kumar Mohanty
Foreldreorganisasjon	Institutt for atomenergi
Budsjett	₹ 4086 crore (US $ 540 millioner) (2020-21)
Nettsted	barc .gov .in
Tidligere kalt	Atomic Energy Establishment, bombay

Den Bhabha Atomic Research Centre ( BARC ) tidligere kjent som Atomic Energy Etablering, Trombay er India 's fremste kjernefysisk forskning anlegget, med hovedkontor i Trombay , Mumbai , Maharashtra . Grunnlagt av Homi Jehangir Bhabha Atomic Energy Establishment, Trombay (AEET) i januar 1954 som et tverrfaglig forskningsprogram som er avgjørende for indias atomprogram. Det opererer under Department of Atomic Energy (DAE) som er direkte overvåket av Indias statsminister . I 1966 etter døden til Homi Jehangir Bhabha AEET omdøpt til Bhabha Atomic Research Center (BARC) er BARC et tverrfaglig forskningssenter med omfattende infrastruktur for avansert forskning og utvikling som dekker hele spekteret av atomvitenskap , kjemiteknikk , materialvitenskap og metallurgi , elektronisk instrumentering , biologi og medisin, superdatamaskin , høyenergifysikk og plasmafysikk og tilhørende forskning for indisk atomprogram og relaterte områder.

BARCs hovedmandat er å opprettholde fredelige anvendelser av atomkraft . Den forvalter alle fasetter ved kjernekraftproduksjon , fra den teoretiske utformingen av reaktorer til, datamodellering og simulering, risikoanalyse , utvikling og testing av nytt reaktorbrensel, materialer, etc. Det forsker også på brukt drivstoff og sikker deponering av atomavfall. Dens andre forskningsfokusområder er applikasjoner for isotoper i bransjer, strålingsteknologier og deres anvendelse på helse, mat og medisin, landbruk og miljø, akselerator og laserteknologi , elektronikk , instrumentering og reaktorkontroll og materialvitenskap , miljø og strålingsovervåking etc. BARC driver en rekke forskningsreaktorer over hele landet.

De viktigste anleggene er i Trombay , nye anlegg kommer opp i Challakere som ligger i Chitradurga -distriktet i Karnataka sammen med Special Mineral Enrichment Facility som fokuserer på anrikning av uranbrensel og i Atchutapuram nær Visakhapatnam i Andhra Pradesh for å støtte Indias atomubåtprogram og produsere høy spesifikk aktivitet radioisotoper for omfattende forskning.

Historie

Indias regjering opprettet Atomic Energy Establishment, Trombay (AEET) med Homi J. Bhabha som grunnleggende direktør 3. januar 1954. Det ble opprettet for å konsolidere all forsknings- og utviklingsaktivitet for atomreaktorer og teknologi under Atomic Energy Commission. Alle forskere og ingeniører som driver med reaktordesign og -utvikling, instrumentering , metallurgi og materialvitenskap , etc., ble overført med sine respektive programmer fra Tata Institute of Fundamental Research (TIFR) til AEET, med TIFR som beholdt sitt opprinnelige fokus for grunnforskning innen vitenskap. Etter Homi Jehangir Bhabhas død i 1966, som også er kjent som "Father of Indian Nuclear Program", ble senteret omdøpt til Bhabha Atomic Research Center 22. januar 1967.

De første reaktorene ved BARC og dets tilknyttede kraftproduksjonssentre ble importert fra vest. Indias første kraftreaktorer, installert på Tarapur Atomic Power Station, var fra USA.

Den primære betydningen av BARC er som et forskningssenter. BARC og den indiske regjeringen har konsekvent hevdet at reaktorene bare brukes til dette formålet: Apsara (1956; navngitt av daværende statsminister i India, Jawaharlal Nehru da han sammenlignet den blå Cerenkov -strålingen med skjønnheten i Apsaras ), CIRUS (1960; "Canada-India Reactor" med bistand fra USA), den nå nedlagte ZERLINA (1961; Zero Energy Reactor for Lattice Investigations and Neutron Assay), Purnima I (1972), Purnima II (1984), Dhruva ( 1985), Purnima III (1990) og KAMINI . Apsara var Indias første atomreaktor bygget ved BARC i 1956 for å drive grunnleggende forskning innen kjernefysikk. Det er 1 MWT lett vannkjølt og moderert svømmebassengstermisk reaktor som ble kritisk 4. august 1956 og er egnet for produksjon av isotoper , grunnleggende atomforskning, skjermingseksperimenter, nøytronaktiveringsanalyse, nøytronradiografi og testing av nøytrondetektorer. Den ble stengt permanent i 2010 og erstattet med Apsara-U. Purnima-I er et plutoniumoksyd drevet 1 MWTh pulserende hurtig reaktor som ble bygget fra 1970 og ble kritisk 18. mai 1972 for først og fremst å støtte validering av designparametere for utvikling av Plutonium-239 drevne atomvåpen . På tyveårsdagen for atomprøven i Pokhran i 1974 reflekterte Purnimas designer, PK Iyengar , om reaktorens kritiske rolle: "Purnima var en ny enhet, bygget med omtrent 20 kg plutonium, en variabel geometri av reflektorer og et unikt kontrollsystem . Dette ga betydelig erfaring og bidro til å sammenligne beregninger vedrørende oppførselen til et kjedereagerende system laget av plutonium . Den kinetiske oppførselen til systemet like over kritisk kunne godt studeres. Veldig flinke fysikere kunne deretter beregne kjernens tidsatferd. av en bombe på isotrop kompresjon. Hva de kritiske parametrene ville være, hvordan man oppnår optimal eksplosiv kraft, og dens avhengighet av den første selvbærende nøytronutløseren, ble alle undersøkt ". Den ble tatt ut av drift i 1973.

Sammen med DRDO og andre byråer og laboratorier spilte BARC også en vesentlig og viktig rolle innen atomvåpenteknologi og forskning. Plutoniet som ble brukt i Indias kjernefysiske test på Smiling Buddha fra 1974 kom fra CIRUS. I 1974 var sjefen for hele dette atombombe -prosjektet direktøren for BARC, Raja Ramanna . Nøytroninitiatoren var av typen polonium-beryllium og kodenavnet Flower ble utviklet av BARC. Hele atombomben ble konstruert og til slutt satt sammen av indiske ingeniører på Trombay før transport til teststedet. 1974-testen (og 1998-testene som fulgte) ga indiske forskere den teknologiske kunnskapen og tilliten til ikke bare å utvikle atombrensel for fremtidige reaktorer som skal brukes i kraftproduksjon og forskning, men også kapasiteten til å foredle det samme drivstoffet til våpen- drivstoff som skal brukes i utviklingen av atomvåpen.

BARC var også involvert i Pokhran-II- serien på fem kjernefysiske tester som ble utført ved Pokhran Test Range i mai 1998. Det var den andre forekomsten av kjernefysiske tester utført etter Smiling Buddha av India. Testene oppnådde hovedmålet med å gi India muligheten til å bygge fisjon og termonukleære våpen ( hydrogenbombe /fusjonsbombe) med en avkastning på opptil 200 kiloton. Den daværende formannen for den indiske atomenergikommisjonen beskrev hver og en av eksplosjonene i Pokhran-II for å være "ekvivalent med flere tester utført av andre atomvåpenstater i flere tiår". Deretter etablerte India datasimuleringsevne for å forutsi utbyttet av atomsprengstoff hvis design er relatert til designene av eksplosiver som ble brukt i denne testen. Forskerne og ingeniørene ved Bhabha Atomic Research Center (BARC), Atomic Minerals Directorate for Exploration and Research (AMDER) og Defense Research and Development Organization (DRDO) var involvert i atomvåpenmontering, layout, detonasjon og datainnsamling .

Juni 1998 ble BARC hacket av hacktivist -gruppen milw0rm , bestående av hackere fra USA, Storbritannia og New Zealand. De lastet ned klassifisert informasjon, ødela nettstedet og slettet data fra servere.

BARC designet også en klasse av Indian Pressurized Heavy Water Reactor IPHWR (Indian Pressurized Heavy Water Reactor), baseline 220 MWe -designet ble utviklet fra den kanadiske CANDU -reaktoren . Designet ble senere utvidet til 540 MW og 700 MW design. IPHWR-220 (Indian Pressurized Heavy Water Reactor-220) var den første i klassen av indiske trykkvannsreaktorer designet av Bhabha Atomic Research Center. Det er en generasjon II-reaktor utviklet fra tidligere CANDU-baserte RAPS-1- og RAPS-2-reaktorer bygget i Rawatbhata, Rajasthan. For tiden er det 14 enheter i drift på forskjellige steder i India. Etter fullført design av IPHWR-220 ble et større 540 MWe-design startet rundt 1984 under ledelse av BARC i samarbeid med NPCIL. To reaktorer av dette designet ble bygget i Tarapur, Maharashtra fra og med år 2000, og den første ble tatt i bruk 12. september 2005. IPHWR-540-designet ble senere oppgradert til en 700 MWe med hovedmålet å forbedre drivstoffeffektiviteten og utvikle en standardisert design som skal installeres mange steder over hele India som en flåtemodus. Designet ble også oppgradert til å inkludere Generation III+ -funksjoner. Nesten 100% av delene av disse urfolksdesignede reaktorene er produsert av indisk industri.

Bortsett fra hovedanlegget på Trombay, kommer nye anlegg og studiesteder for BARC opp i atchutapuram nær visakhapatnam i Andhra Pradesh og i challakere i chitradurga -distriktet i Karnataka. Det nye anlegget i atchutapuram nær visakhapatnam i Andhra Pradesh vil komme opp i et landareal på 4000 dekar, som vil være tre ganger så stort som Trombay -anlegget. BARC vil sette opp 30 MW spesiell forskningsreaktor som bruker et anriket uranbrensel ved visakhapatnam for å dekke etterspørselen etter radiospesifikke isotoper med høy spesifikk aktivitet og utføre omfattende forskning og utvikling i atomkraftsektoren. Nettstedet vil også støtte atomubåtprogrammet. Mens anlegget i challakare vil bli bygget sammen med Special Mineral Enrichment Facility, er det et anrikningsanlegg for uran for å øke Indias berikelse og kapasitet. Special Mineral Enrichment Facility vil utfylle Rattehalli Rare Materials Plant (RMP). Flere forskningsorganisasjoner som IISc, DRDO og ISRO har også opprettet sine virksomheter her.

BARC designet og bygde også Indias første trykkvannsreaktor ved Kalpakkam , en 80MW landbasert prototype av INS Arihants kjernekraftenhet, samt Arihants viktigste fremdriftsreaktor. Tre andre ubåtfartøyer i klassen ( Arihant -klassen ) inkludert den kommende INS arighat , S4 og S4* vil også få samme klasse reaktorer som primær fremdrift.

BARC utviklet også stabiliseringssystemer for søkere, antenneenheter for Indias multirole-jagerfly HAL Tejas og bidro til Chandrayaan-I og Mangalyaan- oppdrag. BARC har bidratt til samarbeid med forskjellige megavitenskapelige prosjekter av nasjonalt og internasjonalt rykte, dvs. CERN ( LHC ), India-basert Neutrino Observatory (INO), ITER , Low Energy High Intensity Proton Accelerator ( LEHIPA ), Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR), Major Atmospheric Cerenkov Experiment Telescope (MACE), etc.

Mål og målsettinger

BARC er en ledende atom- og tverrfaglig forskningsorganisasjon, men grunnlagt hovedsakelig for å tjene Indias atomprogram og dets fredelige anvendelser av atomkraft utfører omfattende og avansert forskning og utvikling som dekker hele spekteret av kjernefysisk vitenskap, kjemiteknikk , radiologi og deres anvendelse på helse, mat, medisin, landbruk og miljø, akselerator og laserteknologi, elektronikk, High Performance Computing , instrumentering og reaktorkontroll, materialvitenskap og strålingsovervåking , høyenergifysikk og plasmafysikk blant andre. Da Homi Jehangir Bhabha jobbet ved Indian Institute of Science , var det ikke et institutt i India som hadde de nødvendige fasilitetene for originalt arbeid innen kjernefysikk , kosmiske stråler , høyenergifysikk og andre kunnskapsgrenser innen fysikk. Dette fikk ham til å sende et forslag i mars 1944 til Sir Dorabji Tata Trust for å opprette 'en energisk forskningsskole i grunnleggende fysikk'. I forslaget skrev han:

Det er for øyeblikket i India ingen stor forskerskole i fysikkens grunnleggende problemer, både teoretiske og eksperimentelle. Det er imidlertid spredt over hele India kompetente arbeidere som ikke gjør så godt arbeid som de ville gjort hvis de ble samlet på ett sted under riktig ledelse. Det er absolutt i Indias interesse å ha en kraftig forskningsskole i grunnleggende fysikk, for en slik skole danner spydspissen for forskning ikke bare i mindre avanserte fysikkgrener, men også i problemer med umiddelbar praktisk anvendelse i industrien. Hvis mye av den anvendte forskningen som er gjort i India i dag er skuffende eller av svært dårlig kvalitet, skyldes det helt fraværet av tilstrekkelig antall fremragende forskningsarbeidere som ville sette standarden for god forskning og handle i styrene i rådgivende kapasitet. ... Videre, når kjernekraft har blitt brukt for kraftproduksjon om noen få tiår fra nå, trenger India ikke å lete etter sine eksperter i utlandet, men vil finne dem klare for hånden. Jeg tror ikke at noen som er kjent med vitenskapelig utvikling i andre land ville nekte behovet for en slik skole i India som jeg foreslår. Emnene det vil bli forsket på og avansert undervisning på, ville være teoretisk fysikk, spesielt om grunnleggende problemer og med spesiell henvisning til kosmiske stråler og kjernefysikk, og eksperimentell forskning på kosmiske stråler. Det er verken mulig eller ønskelig å skille kjernefysikk fra kosmiske stråler siden de to er teoretisk forbundet.

Da Bhabha innså at teknologiutvikling for atomenergiprogrammet ikke lenger kunne utføres i TIFR , foreslo han regjeringen å bygge et nytt laboratorium som var helt dedikert til dette formålet. For dette formålet ble 1200 dekar land anskaffet på Trombay fra Bombay -regjeringen. Dermed begynte Atomic Energy Establishment Trombay (AEET) å fungere i 1954. Samme år ble Institutt for atomenergi (DAE) også opprettet.

Dr. Bhabha etablerte BARC Training School for å dekke behovet for arbeidskraft i det ekspanderende programmet for forskning og utvikling av atomkraft. Med Bhabhas egne ord:

"Når kjernekraft har blitt brukt med hell for kraftproduksjon i, sier et par tiår fra nå, trenger India ikke å lete etter sine eksperter i utlandet, men vil finne dem klare for hånden".

Dr. Bhabha la vekt på selvhjulpenhet innen alle kjernefysiske vitenskaper og ingeniørfag.

Forskningsområder

BARC driver omfattende og avansert forskning og utvikling som dekker hele spekteret av kjernefysisk vitenskap, kjemiteknikk, materialvitenskap og metallurgi, elektronikkinstrumentering, biologi og medisin, forhåndsberegning, plasmaenhet med høy energi og tilhørende forskning for indisk atomprogram og relaterte områder. De få er:

Thorium drivstoffsyklus

India har en unik posisjon i verden, når det gjelder tilgjengelighet til atombrenselressurs. Den har en begrenset ressurs av uran, men en stor ressurs av thorium . Strandsandene i Kerala og Orissa har rike reserver av monazitt , som inneholder omtrent 8-10% thorium. Studier har blitt utført på alle aspekter av thorium drivstoffsyklus - gruvedrift og utvinning , drivstoffproduksjon, utnyttelse i forskjellige reaktorsystemer, evaluering av dens forskjellige egenskaper og bestrålingsatferd, opparbeidelse og resirkulering . Noen av de viktige milepælene / teknologiske fremskritt i disse er som følger: Prosessen med å produsere thoria fra monazitt er godt etablert. IREL har produsert flere tonn thoria-pulver av kjernefysisk produksjon Fremstilling av thoriabasert drivstoff med pulverpelletsmetode er godt etablert. Noen tonn thoria -drivstoff er produsert ved BARC og NFC for forskjellige bestrålinger i forskning og kraftreaktorer. Studier har blitt utført om bruk av thorium i forskjellige typer reaktorer med hensyn til drivstoffstyring, reaktorkontroll og drivstoffutnyttelse. Et kritisk anlegg er konstruert og brukes til å utføre eksperimenter med thoria -baserte drivstoff. Thoria -baserte drivstoffbestrålinger har blitt utført i vår forskning og kraftreaktorer. Thoria drivstoffstenger i reflektorområdet i forskningsreaktoren CIRUS. Thoria drivstoffaggregater som reaktivitetsbelastning i forskningsreaktor Dhruva. Thoria drivstoffpakker for flussutflating i den første kjernen i PHWR -er. Thoria teppe forsamlinger i FBTR. (Th-Pu) MOX drivstoffpinner av BWR, PHWR og AHWR design i forskningsreaktorer CIRUS og Dhruva.

Etterbestrålingsundersøkelser har blitt utført på de bestrålede PHWR thoria drivstoffbuntene og (Th-Pu) MOX drivstoffpinnene. Termofysiske og termodynamiske egenskaper har blitt evaluert for thoria-baserte drivstoff. Thoria drivstoffstenger bestrålt i CIRUS har blitt behandlet på nytt ved Uranium Thorium Separation Facility (UTSF) BARC. Den gjenvunne 233U er fremstilt som drivstoff for KAMINI -reaktoren . Thoria -teppeenheter bestrålt i FBTR har blitt behandlet på nytt på IGCAR . Den gjenopprettede 233U har blitt brukt til eksperimentell bestråling av drivstoffmontering av PFBR -type i FBTR. Thoria drivstoffbunter bestrålt i PHWR vil bli behandlet på nytt i Power Reactor Thorium Reprocessing Facility (PRTRF). Den gjenopprettede 233U vil bli brukt til reaktorfysikkeksperimenter i AHWR-Critical Facility.

Avanserte reaktorer AHWR og AHWR300-LEU er designet på BARC for å gi drivkraft til stor bruk av thorium.

Opparbeidelse og håndtering av atomavfall

Etter at en viss energiutnyttelse, kjent som oppbrenthet (en arv av termisk kraft) er nådd, erstattes kjernebrensel i en reaktor med ferskt drivstoff slik at fisjonskjedereaksjoner kan opprettholde og ønsket effekt kan opprettholdes. Det brukte drivstoffet som slippes ut fra reaktoren er kjent som brukt atombrensel (SNF). BARC har kommet langt siden den først begynte å bearbeide brukt drivstoff i 1964 på Trombay. India har mer enn fem tiår med erfaring for opparbeidelse av brukt drivstoff fra uranbasert første trinns reaktor, noe som resulterer i utvikling av godt modnet og høyt utviklet PUREX -basert opparbeidingsflytark som involverer utvinning av SNM.

Implementering av Thorium drivstoffsyklus krever ekstraksjon av 233U fra bestrålet thoriumdrivstoff og at det settes inn i drivstoffsyklusen igjen. Basert på urfolks innsats ble det utviklet og demonstrert et flytark for opparbeiding av brukte thoria -stenger ved Uranium Thorium Separation Facility (UTSF), Trombay. Etter å ha oppnådd vellykket erfaring ved UTSF, har Power Reactor Thoria Reprocessing Facility (PRTRF) blitt satt opp ved hjelp av avansert laserbasert teknologi for demontering av thoria -bunt og enpins mekanisk hakker for kutting av drivstoffpinner. Thoria bestrålte drivstoffbunter fra PHWR ble behandlet på nytt ved bruk av TBP som ekstraktant for å gjenvinne 233U.

Høyt nivå flytende avfall (HLLW) generert under opparbeiding av brukt drivstoff inneholder det meste av radioaktiviteten som genereres i hele kjernebrenselsyklusen . Den HLLW er immobilisert i en inert Natrium Boro- silikat glass matriks gjennom en prosess som kalles forglassing . Det forglassede avfallet lagres i en midlertidig periode i et luftkjølt hvelv for å lette spredningen av varme som genereres under radioaktivt forfall . Før den eventuelt deponeres i geologisk deponeringsanlegg . Vitrifisering av HLLW er en kompleks prosess og byr på utfordringer med tanke på operasjoner ved høy temperatur i nærvær av stor mengde radioaktivitet . Som et resultat kunne svært få land i verden mestre teknologien for vitrifisering av HLLW, og India er blant dem. Tre smelteverksteknologier , Induction Heated Metallic Melter (IHMM), Joule Heated Ceramic Melter (JHCM) og Cold Crucible Induction Melter (CCIM), har blitt utviklet på opprinnelig måte for vitrifisering av HLLW. HLLW forglassingsanlegg, basert på IHMM- eller JHCM -teknologier, har blitt konstruert og lykkes med drift på Trombay , Tarapur og Kalpakkam steder i India.

Vitrifikasjonscelle (IHMM), WIP, Trombay Joule oppvarmet keramisk smelter, Tarapur Utsikt fra kaldt smeltet induksjonsmelter FoU innen oppdeling av mindre aktinider fra HLLW er også rettet mot å skille ut langlivede radioaktive avfallskomponenter før immobilisering da i glassmatrise. De langlivede radioforurensningene er planlagt brent i hurtigreaktor- eller akseleratordrevne subkritiske systemer for å bli omgjort til kortlivede arter. Dette vil redusere behovet for langsiktig isolering av radionuklid fra miljøet på flere måter. FoU er også rettet mot håndtering av skrog, forurenset rester av zirkoniumkledd rør etter oppløsning av drivstoff, og geologisk deponeringsanlegg for sikker avhending av forglasset HLLW og langlivet avfall med målsetting til langsiktig isolering av radionuklid fra menneskelige omgivelser .

Grunnleggende og anvendt fysikk

Den tverrfaglige forskningen inkluderer undersøkelse av materie under forskjellige fysisk -kjemiske miljøer, inkludert temperatur, magnetfelt og trykk. Reaktorer, ion- og elektronakseleratorer og lasere brukes som verktøy for å undersøke viktige fenomener i materialer over store lengder og tidsskalaer. Store anlegg, som drives av BARC for forskning innen fysiske vitenskaper, inkluderer Pelletron-Superconducting lineær akselerator ved TIFR, National Facility for Neutron Beam Research (NFNBR) på Dhruva, en rekke toppmoderne bjelkelinjer ved INDUS synkrotron , RRCAT -Indore, TeV Atmospheric Cherenkov Telescope with Imaging Camera (TACTIC) ved Abu -fjellet, Folded Tandem Ion Accelerator (FOTIA) og PURNIMA raske nøytronanlegg på BARC, 3 MV Tandetron -akseleratoren ved National Center for Compositional Characterization of Materials (NCCCM) i Hyderabad, 10 MeV elektronakselerator ved Electron Beam Center i Navi Mumbai.

BARC har også vedvarende programmer for urfolksutvikling av detektorer , sensorer , massespektrometer , avbildningsteknikk og flerlagsspeil. Nylige prestasjoner inkluderer: igangkjøring av Major Atmospheric Cerenkov Experiment Telescope (MACE) på Ladakh, et neutron-spektrometer på tidspunktet for flyvningen ved Dhruva, strålelinjene ved INDUS (Small-and vidvinkel røntgenstråling (SWAXS), Protein krystallografi , infrarød spektroskopi , utvidet røntgenabsorberingsfinstruktur (EXAFS), fotoelektronspektroskopi (PES/ PEEM), energi og vinkeldispersiv XRD og avbildning), igangkjøring av strålelinjer og tilhørende detektoranlegg ved BARC-TIFR Pelletron-anlegg , Low Energy High Intensity Proton Accelerator (LEHIPA) ved BARC, Digital holografisk mikroskopi for biologisk celledannelse ved Vizag.

Prosjektet Low Energy High Intensity Proton Accelerator (LEHIPA) er under installasjon i en felles anleggsbygning i BARC -lokaler. 20 MeV, 30 mA, CW proton linac vil bestå av en 50 keV ionekilde, en 3 MeV, 4 m lang, radiofrekvent quadrupole (RFQ) og en 3-20 MeV, 12 m lang, drift-tube linac ( DTL) og en bjelkedump.

Major Atmospheric Cerenkov Experiment Telescope (MACE) er et Imaging Atmospheric Cerenkov -teleskop (IACT) som ligger i nærheten av Hanle , Ladakh , India. Det er det høyeste (i høyden) og det nest største Cerenkov -teleskopet i verden. Det ble bygget av Electronics Corporation of India , Hyderabad, for Bhabha Atomic Research Center og ble samlet på campus ved Indian Astronomical Observatory på Hanle. Teleskopet er det nest største gammastrålingsteleskopet i verden og vil hjelpe det vitenskapelige samfunnet med å forbedre sin forståelse innen astrofysikk , grunnleggende fysikk og partikkelakselerasjonsmekanismer . Det største teleskopet i samme klasse er det 28 meter store teleskopet High Energy Stereoscopic System (HESS) i Namibia.

Pågående grunnleggende og anvendt forskning omfatter et bredt spekter som dekker kondensert fysikk , kjernefysikk, astrofysiske vitenskaper og atom- og molekylær spektroskopi . Viktige forskningsområder inkluderer avansert magnetisme , myke og nanostrukturerte materialer, energimaterialer, tynnfilm og flerlag, akselerator/reaktorbaserte fusjonsfisjonstudier, kjernefysisk astrofysikk, kjernedatastyring, reaktorbasert nøytrinfysikk , astrofysikk med svært høy energi og astropartikkelfysikk.

Noen av de viktige pågående utviklingsaktivitetene er: Indian Scintillat eller Matrix for Reactor Anti-Neutrinos (ISMRAN), nøytronledere, polarisatorer og nøytronsupermirror , Nb-baserte superledende RF-hulrom, Germanium-detektor med høy renhet , 2-D nøytrondetektorer, kryogen- gratis superledende magneter , elektromagnetisk separator for radio-isotoper, atombatterier og radioisotop termoelektriske generatorer (RTG) strømkilde og flytende Hydrogen kald nøytron kilde. Andre aktiviteter inkluderer forskning og utvikling mot India-baserte Neutrino Observatory (INO) og quantum computing .

Høy ytelse databehandling

BARC designet og utviklet en serie superdatamaskiner for intern bruk. De ble hovedsakelig brukt til molekylær dynamiske simuleringer , reaktorfysikk , teoretisk fysikk , beregningskjemi , beregningsvæskedynamikk og endelig elementanalyse .

Den siste i serien er Anupam-Aganya BARC har startet utviklingen av superdatamaskiner under ANUPAM-prosjektet i 1991 og har til nå utviklet mer enn 20 forskjellige datasystemer. Alle ANUPAM -systemer har brukt parallell behandling som den underliggende filosofien og MIMD (Multiple Instruction Multiple Data) som kjernearkitektur . BARC, som er en tverrfaglig forskningsorganisasjon, har et stort basseng av forskere og ingeniører som jobber med ulike aspekter av kjernefysisk vitenskap og teknologi og er dermed involvert i å utføre forskjellige beregninger.

For å holde svangerskapsperioden kort, ble de parallelle datamaskinene bygget med kommersielt tilgjengelige komponenter på hyllen, med BARCs viktigste bidrag innen systemintegrasjon , systemteknikk , systemprogramvareutvikling, programvareutvikling, finjustering av systemet og støtte til et mangfoldig sett med brukere.

Serien startet med et lite fire-prosessorsystem i 1991 med en vedvarende ytelse på 34 MFlops. Med tanke på de stadig økende kravene fra brukerne, har nye systemer blitt bygget regelmessig med økende beregningskraft. Den siste i serien med superdatamaskiner er Anupam-Aganya med prosessorkraft på 270 TFLOPS og PARALLELL BEHANDLING AV SUPERKOMPUTER ANUPAM-ATULYA: Gir vedvarende LINPACK- ytelse på 1,35 PetaFlops for å løse komplekse vitenskapelige problemer.

Elektronikkinstrumentering og datamaskiner

BARCs forskning og utvikling som programmerer elektrisk, elektronikk, instrumentering og datamaskiner er fokusert på å oppnå fortreffelighet innen kjernefysisk vitenskap og teknologi, og dette har resultert i utviklingen av forskjellige urfolksteknologier.

Innen kjernekraft ble mange kontroll- og instrumenteringssystemer inkludert In Service Inspection Systems designet, utviklet og distribuert for atomreaktorer , alt fra PHWR , AHWR , LWR , PFBR , til ny generasjons forskningsreaktorer og C&I for opparbeidingsanlegg. Utviklingen av simulatorer for atomkraftverk er enorm, ettersom de gir de beste opplæringsfasilitetene for reaktorpersonalet og også for lisensiering av reaktoroperatører.

Med sterk kompetanse på disse feltene ble mange fullverdige systemer, så vel som individuelle komponenter designet, utviklet og distribuert i atomreaktorer, kjernefysiske syklusanlegg og akseleratorer, som krever spisskunnskap og engasjement.

Kjernekompetanse dekker et bredt spekter og inkluderer prosessensorer, strålingsdetektor , kjernefysiske instrumenter, mikroelektronikk , MEMS , innebygde sanntidssystemer, modellering og simulering, datanettverk , programvareutvikling med høy integritet , DAQ -systemer med høy ytelse, forsyninger med høy spenning, digital signalbehandling , bildebehandling , Deep Learning , Bevegelseskontroll , Sikkerhet Electronics, Medical Electronics etc. Utvikling av stabiliseringssystemer for Seekers, antenne Platform Enhet for LCA HAL Tejas multi-modus Radar, Servo system for indiske Deep Space Network IDSN32- 32 meter antenne som spores Chandrayaan-I og Mangalyaan , Instrumentert PIG for inspeksjon av oljerørledninger , Servokontroll og kameraelektronikk for MACE-teleskop , Radiometri og strålingsovervåkingssystemer etc. Ulike teknologiske spin-offs inkluderer produkter utviklet for industri, medisin, transport, sikkerhet, romfart og forsvarssøknader.

Generiske elektroniske produkter som kvalifisert Programmable Logic Controller plattform (TPLC-32), egnet for bruk i sikkerhetskritiske applikasjoner, reaktivitet meter , Maskiner beskyttelsessystemer, sikkerhet gadgets for fysisk beskyttelse, Access Control Systems , Perimeter Intrusion Detection Systems, CCTV og video overvåking systemer , Scanning Electron Microscope , VHF Communication Systems har blitt utviklet som en del av indigeniseringsprosessen.

Materialvitenskap og ingeniørfag

Materialvitenskap og ingeniørfag spiller en viktig rolle i alle aspekter, inkludert å opprettholde og gi støtte til indisk atomprogram og også utvikle avansert teknologi. Mineralene som inneholder elementer av interesse for DAE, f.eks. Uran, sjeldne jordartselementer tas opp for å utvikle fordelteknikker/flytark for å forbedre metallverdien for utvinning. Det metalliske uranet som kreves for forskningsreaktorer produseres. Forbedring av prosesseffektivitet for drift av uranfabrikker utføres og innspill for implementering på anlegg av Uranium Corporation of India . Prosessen flytskjema for å separere enkelte sjeldne jordartoksid fra ulike ressurser (inkludert fra sekundære kilder for eksempel skrap / brukte produkter) er utviklet, demonstrert og teknologi blir overført til Indian sjeldne jordarter Limited (Irel) for produksjon ved sitt anlegg.

Alle kravene til ildfaste materialer for DAE -applikasjoner, inkludert nøytronabsorberapplikasjoner, blir oppfylt av forskning, utvikling og produksjon i Materials Group. Materials Group jobber for utvikling av flytark/prosesser for materialene som kreves for DAE -anlegg/applikasjoner, f.eks. Ti -svamp, avanserte legeringer, belegg ved bruk av forskjellige prosesser, inkludert pakkesementering, kjemisk damp, fysisk damp, galvanisering / elektroløs plating . Gjenvinning av kobolt med høy renhet fra diverse avfall/skrapmateriale er også demonstrert og teknologier overført for produksjon.

Forskning rettet mot avanserte materialteknologier ved bruk av termodynamikk , mekanikk , simulering og modellering , karakterisering og ytelsesevaluering er utført. Studier for å forstå strålingsskader i materialer utføres ved hjelp av avanserte karakteriseringsteknikker for å hjelpe til med legeringsutvikling og vurdering av materialnedbrytning. Generering av termofysisk og defekt eiendomsdatabase for kjernefysiske materialer, f.eks. Thoria -basert blandet oksid og metallisk brensel; studier av Fe-Zr-legeringer og naturlige og syntetiske mineraler som verter for immobilisering av metallisk avfall gjennom modellering og simuleringer fortsetter.

Det utvikles nye løsemidler for å trekke ut de selektive elementene fra atomavfallet for medisinske applikasjoner og spesifikke metalliske verdier fra E-avfall . Teknologier som syntese i stor skala av karbon nanorør (CNT), lavkarbon ferrolegeringer (FeV, FeMo, FeNb, få, FeTi og FEC), Fremstilling av wolfram metallpulver og fabrikasjon av wolfram (W) og Wolfram tunge legering (WHA ) og produksjon av zirkoniumdiborid (ZrB2) pulver og produksjon av ZrB2 -former med høy tetthet osv. har blitt realisert.

Kjemiteknikk og vitenskap

De viktigste egenskapene som ligger til grunn for utviklingsarbeidet er selvhjulpenhet, oppnåelse av produkter med meget høy renhetsspesifikasjoner, arbeid med separasjonsprosesser preget av lave separasjonsfaktorer, sikte på høye utvinning, optimal utnyttelse av knappe ressurser, miljøvennlighet, høy energieffektivitet og stabil kontinuerlig drift . Det er påvist ikke-kraftig bruk av kjernekraft innen avsalting av vann ved hjelp av teknologiene som flertrinns flashdestillasjon og multieffektdestillasjon med termo-dampkomprimering (MED-TVC). Membranteknologier har blitt implementert ikke bare for behandling av atomavfall, men for samfunnet generelt i tråd med Jal Jeevan Mission of Government of India for å skaffe trygt drikkevann på husholdningsnivå.

Utvikling og demonstrasjon av fluidisert sengteknologi for applikasjoner i atombrenselsyklus; syntese og evaluering av nye ekstraktanter; syntese av TBM -materialer (syntese av litiumtitanatstein ); molekylær modellering for forskjellige fenomener (for eksempel gjennomtrengning av hydrogen og dets isotoper gjennom forskjellige metaller, avsalting ved bruk av karbon -nanorør , effekt av sammensetning av glass på egenskaper som er relevante for forglassing , design av løsningsmidler og metallorganiske rammer); applikasjoner av mikroreaktorer for intensivering av spesifikke prosesser; utvikling av avsaltingsprosess ved lav temperatur ved frysing; miljøvennlige integrerte nullvæskeutslippsbaserte avsaltingssystemer; behandling av industrielt avløp; nye generasjon membraner (for eksempel høyt ytelses graphene -baserte nanocomposite membraner, membraner for hemodialyse , for fremoverrettet osmose og metalliske membraner); hydrogenproduksjon og lagring ved forskjellige prosesser (elektrokjemisk vannsplitting, termisk kjemisk jod-svovel, termokjemiske sykluser av kobber-klorhybrid); utvikling av adsorberende gelmaterialer for spesifikke separasjoner; oppgradering av tungt vann ; metallbelegg for forskjellige bruksområder (som membranpermeator, nøytrongenerator og spesielle applikasjoner); kjemisk dampavsetning av fluidisert sjikt; og kjemiske prosessapplikasjoner av ultralydsteknologi (UT).

En forkjølt modifisert Claude-syklus basert på 50 l/time kapasitet heliumvæsker (LHP50) er utviklet og bestilt av BARC på Trombay. Hovedkomponentteknologiene som er involvert i LHP50 inkluderer ultralette gasslager støttede miniatyr-turbo-ekspanderere og kompakte tallerken- varmevekslere sammen med kryogene rør og langstammede ventiler som alle er plassert inne i LHP50 kaldboks. Annet stort utstyr inkluderer en koaksial heliumoverføringsledning og et flytende heliummottakerfartøy.

Miljø, radiologi og radiokjemisk vitenskap

BARC overvåker også miljøkonsekvens og dose- / risikovurdering for radiologiske og kjemiske forurensninger, miljøovervåking og strålingsbeskyttelse for hele kjernefysiske anlegg, meteorologiske og hydrogeologiske undersøkelser for DAE-områder. Modellering av forurensningstransport og spredning i atmosfæren og hydrosfæren, Radiologisk konsekvensanalyse av avfallshåndtering og avhendingspraksis, Utvikling av miljøstrålingsovervåkingssystemer og Etablering av landsomfattende strålingsovervåkingsnettverk, etablering av referanseverdier for vurdering av den radiologiske virkningen av atomkraftaktivitetene på havmiljøet. Radiokjemiske vitenskaper har spilt en sentral rolle i kjernefysisk vitenskap og teknologi, og realisert fruktene til fordel for menneskeheten. Kjemi av radioaktive stoffer krever at en dyktig arbeidskraft utfører kjemiske prosedyrer i "toppmoderne" anlegg med sofistikerte instrumenter. Høydepunktene i disse programmene er Positron- og positroniumkjemi, Actinide -kjemi og spektroskopi, Isotop -hydrologi for vannressursforvaltning, Radiotracer for industrielle applikasjoner, Separasjon og rensing av nye, radionuklider for medisinske applikasjoner, Advance fuel development by sol gel method, Chemical quality control av atombrensel, Kompleksering og spesiering av aktinider, Utvikling av separasjonsmetoder for drivstoffsyklusprosesser på slutten.

De andre store forskningsprosjektene er termofysisk eiendomsvurdering av smeltet saltoppdretterreaktorsystemer (MSBR), utvikling av kjernefangermaterialer, hydrogenredusering, katalysatorer for hydrogenproduksjon, hydrogenlagringsmaterialer, nanoterapi og biosensorer, dekontaminering av reaktorkomponenter , biofouling-kontroll og termiske økologiske studier, supramolekylær kjemi, miljø- og grensesnittkjemi, ultrarask reaksjonsdynamikk, enkeltmolekylspektroskopi, syntese og anvendelser av nanomaterialer, kalde plasmaprogrammer, selvlysende materialer for bioavbildning, materialer for lysemitterende enheter og sikkerhetsapplikasjoner etc. .

Helse, mat og landbruk

Utvikling av nye elite -avlingssorter inkludert oljefrø og pulser. Ved bruk av strålingsindusert mutagenese, hybridisering og vevskulturteknikker er 49 avlingssorter utviklet, utgitt og Gazette-varslet for kommersiell dyrking. Utvikling av molekylære markører, transgene, biosensorer, gjødselformuleringer med forbedret effektiv bruk av næringsstoffer. Forstå DNA-reparasjon, replikering, redoksbiologi og autofagiprosess og utvikling av radiosensibilisatorer, kjemosensibilisatorer for kreftbehandling. Design og syntese av organofluoroforer og organiske elektroniske molekyler, relevante for atomvitenskap og samfunnsmessige fordeler (avansert teknologi og helse). Design og syntese av organofluoroforer og organiske elektroniske molekyler, relevante for atomvitenskap og samfunnsmessige fordeler (avansert teknologi og helse).

Syntese og utvikling av kostnadseffektive høyverdige nukleærmedisinske ligander for diagnostisering og behandling av kreft og andre sykdommer. Asymmetrisk totalsyntese og organokatalytiske metoder (grønn kjemi -tilnærming) for syntese av biologisk aktive forbindelser. FoU-aktiviteter i strålingsbiologiens grenseområder for å forstå effekten av lav- og høy LET-stråling, kronisk og akutt stråleeksponering, høy bakgrunnsstråling og radionuklideksponering på pattedyrceller, kreftceller, eksperimentelle gnagere og menneskers helse.

Preklinisk og translasjonell forskning er rettet mot utvikling av nye legemidler og terapeutiske midler for å forebygge og dempe strålingsskader, dekorporere tungmetaller og behandling av inflammatoriske lidelser og kreft. Studerer makromolekylære strukturer og protein-ligand-interaksjoner ved bruk av biofysiske teknikker som røntgenkrystallografi, nøytronspredning, sirkulær dikroisme og synkrotronstråling, med sikte på ab-initio-design av terapeutiske molekyler. Forstå det cellulære og molekylære grunnlaget for stressrespons hos bakterier, planter og dyr. Forstå den ekstraordinære motstanden mot DNA -skader og oksidativ stress -toleranse hos bakterier, og epigenetisk regulering av alternativ spleising i planter og pattedyrceller.

Utvikling av CRISPR-Cas-medierte genomredigeringsteknologier innen både grunnleggende og anvendt forskning og er engasjert i utvikling av genteknologier og produkter for biomedisinske applikasjoner. Studier av uranbinding av Nostoc og bakterier isolert fra urangruver. Forskning og utvikling av nye radiofarmaka for diagnostiske og terapeutiske formål.

Syntese av substrater fra egnede forløpere for bruk i radiomerking med diagnostiske (99mTc) og terapeutiske (177Lu, 153Sm, 166Ho, 186/188Re, 109Pd, 90Y, 175Yb, 170Tm) radioisotoper ved fremstilling av midler beregnet på bruk som radiofarmaka. Tilpasset utarbeidelse av spesielle kilder som passer kravene til Defense Research Organization of India (DRDO) og National Research Laboratories som National Physics Research Laboratory, ISRO etc.

Indias tre-trinns atomkraftprogram

Indias tre-trinns atomkraftprogram ble formulert av Homi Bhabha på 1950-tallet for å sikre landets langsiktige energiuavhengighet, ved bruk av uran- og thoriumreserver som finnes i monazitt-sanden i kystområdene i Sør-India. Det endelige fokuset for programmet er å gjøre det mulig å utnytte thoriumreservene i India for å oppfylle landets energibehov. Thorium er spesielt attraktivt for India, ettersom det bare har rundt 1–2% av de globale uranreservene, men en av de største andelene av globale thoriumreserver på omtrent 25% av verdens kjente thoriumreserver.

Fase I - Tungtvannsreaktor under trykk

I den første fasen av programmet produserer naturlige uran-drevne tungtvannsreaktorer (PHWR) trykk mens de genererer plutonium-239 som et biprodukt. PHWR -er var et naturlig valg for å implementere den første fasen fordi den hadde den mest effektive reaktordesign når det gjelder utnyttelse av uran, og den eksisterende indiske infrastrukturen på 1960 -tallet tillot rask adopsjon av PHWR -teknologien. Naturlig uran inneholder bare 0,7% av den splittede isotopen uran-235. Mesteparten av de resterende 99,3% er uran-238 som ikke er fissilt, men som kan omdannes i en reaktor til den splittelige isotopen plutonium-239. Tungt vann (deuteriumoksid, D2O) brukes som moderator og kjølevæske.

Fase II - Fast Breeder Reactor

I den andre fasen ville hurtigoppdretterreaktorer (FBR) bruke et blandet oksid (MOX) drivstoff laget av plutonium-239, gjenvunnet ved å bearbeide brukt drivstoff fra første trinn, og naturlig uran. I FBR gjennomgår plutonium-239 fisjon for å produsere energi, mens uran-238 som er tilstede i blandet oksidbrensel overføres til ytterligere plutonium-239. Dermed er trinn II FBR -er designet for å "avle" mer drivstoff enn de bruker. Når beholdningen av plutonium-239 er bygget opp, kan thorium innføres som et teppemateriale i reaktoren og omdannes til uran-233 for bruk i den tredje fasen. Overskuddet av plutonium avlet i hver hurtigreaktor kan brukes til å sette opp flere slike reaktorer , og kan dermed utvide den indiske sivile atomkraftkapasiteten til det punktet hvor reaktorene i tredje trinn som bruker thorium som drivstoff kan bringes online. Designet av landets første raske oppdretter, kalt Prototype Fast Breeder Reactor (PFBR), ble utført av Indira Gandhi Center for Atomic Research (IGCAR).

Doblingstid

Fordoblingstid refererer til tiden som kreves for å trekke ut som produksjon, doble mengden splittbart drivstoff, som ble matet som input til oppdretterreaktorene. Denne metrikken er avgjørende for å forstå tidsvarigheten som er uunngåelig under overgangen fra den andre fasen til den tredje fasen av Bhabhas plan, fordi det er viktig å bygge opp en tilstrekkelig stor splittet bestand for den store utplasseringen av den tredje fasen

Trinn III - Thoriumbaserte reaktorer

En trinn III-reaktor eller et avansert atomkraftsystem innebærer en selvbærende serie av thorium-232-uran-233-drevne reaktorer. Dette ville være en termisk oppdretterreaktor, som i prinsippet kan tankes - etter den første drivstoffladningen - ved å bruke bare naturlig forekommende thorium. I følge tretrinnsprogrammet kan indisk kjernekraft vokse til omtrent 10 GW gjennom PHWR-er drevet av innenlandsk uran, og veksten ovenfor som må komme fra FBR-er til omtrent 50 GW. [B] Den tredje fasen skal bare distribueres etter at denne kapasiteten er oppnådd.

Parallelle tilnærminger

Siden det er en lang forsinkelse før direkte thoriumutnyttelse i tretrinnsprogrammet, ser landet på reaktordesign som tillater mer direkte bruk av thorium parallelt med det sekvensielle tretrinnsprogrammet. Tre alternativer som vurderes er Indian Accelerator Driven Systems (IADS), Advanced Heavy Water Reactor (AHWR) og Compact High Temperature Reactor. Smeltet saltreaktor er også under utvikling.

Indias departement for atomenergi og USAs Fermilab designer unike unike akseleratordrevne systemer i sitt slag. Ingen land har ennå bygget et Accelerator Driven System for kraftproduksjon. Dr Anil Kakodkar, tidligere formann for Atomenergikommisjonen kalte dette et megavitenskapelig prosjekt og en "nødvendighet" for menneskeheten.

Reaktordesign

BARC har utviklet et bredt spekter av atomreaktordesign for atomforskning, produksjon av radioisotoper, marinedrift og elektrisitetsproduksjon

Forskningsreaktorer og produksjon av radioisotoper

Reaktor	Formål og historie
APSARA	Apsara var Indias første atomreaktor bygget ved BARC i 1956 for å drive grunnleggende forskning innen kjernefysikk. Det er 1 MWT lett vannkjølt og moderert svømmebassengstermisk reaktor som ble kritisk 4. august 1956 og er egnet for produksjon av isotoper, grunnleggende atomforskning, skjermingseksperimenter, nøytronaktiveringsanalyse, nøytronradiografi og testing av nøytrondetektorer. Den ble stengt permanent i 2010 og erstattet med Apsara-U
APSARA-U	Apsara-U eller Apsara-Upgraded er en erstatning for APSARA. Det er 2 MWT lett vannkjølt og moderert svømmebassengstermisk reaktor drevet med uransilicid. Den ble kritisk 10. september 2018 og er egnet for produksjon av isotoper, grunnleggende atomforskning, skjermingsforsøk, nøytronaktiveringsanalyse og testing av nøytrondetektorer.
ZERLINA	ZERLINA var en tungt vannkjølt og moderert vertikal tanktype termisk reaktor bygget for å utføre reaktorgitterstudier som først ble kritiske 14. januar 1961. Den ble avviklet i 1983.
Dhruva	Dhruva er en 100 MWth tungvannsmoderert og avkjølt vertikal tanktype termisk reaktor som hovedsakelig brukes til produksjon av radioisotoper og våpenklasse Plutonium-239 for atomvåpen og ble etterfølger av den kanadiske bygde CIRUS-reaktoren ved BARC. Det ble først kritisk 8. august 1985 og ble senere oppgradert på slutten av 2010 -tallet.
Purnima-I	Purnima-I er et plutoniumoksyd drevet 1 MWTh pulserende hurtig reaktor som ble bygget fra 1970 og ble kritisk 18. mai 1972 for først og fremst å støtte validering av designparametere for utvikling av Plutonium-239 drevne atomvåpen. På tyveårsdagen for atomprøven i Pokhran i 1974 reflekterte Purnimas designer, PK Iyengar , om reaktorens kritiske rolle: "Purnima var en ny enhet, bygget med omtrent 20 kg plutonium, en variabel geometri av reflektorer og et unikt kontrollsystem . Dette ga betydelig erfaring og bidro til å sammenligne beregninger vedrørende oppførselen til et kjedereagerende system laget av plutonium. Den kinetiske oppførselen til systemet like over kritisk kunne godt studeres. Veldig flinke fysikere kunne deretter beregne kjernens tidsatferd. av en bombe på isotrop kompresjon. Hva de kritiske parametrene ville være, hvordan man oppnår optimal eksplosiv kraft, og dens avhengighet av den første selvbærende nøytronutløseren, ble alle undersøkt ". Den ble tatt ut av drift i 1973.
Purnima-II	Purnima-II er Uran-233 drevet 100 mW vertikal tanktype termisk reaktor bygget for å støtte Uran-233 drivstoffstudier og ble avviklet i 1986.
Purnima-III	Purnima-III uran-233 drevet en Wth vertikal tank type termisk reaktor bygget for å kunne foreta mockup studier for KAMINI reaktoren bygget ved IGCAR, Kalpakkam. Den ble tatt ut av drift i 1996.
FBTR	Fast Breeder Test Reactor (FBTR) er en oppdretterreaktor som ligger i Kalpakkam, India. Indira Gandhi Center for Atomic Research (IGCAR) og Bhabha Atomic Research Center (BARC) designet, konstruerte og drev reaktoren i fellesskap. Reaktoren ble designet for å produsere 40 MW termisk kraft og 13,2 MW elektrisk kraft. Den første kjernefysiske kjernekjernen som ble brukt i FBTR besto av omtrent 50 kg våpenplutonium. Reaktoren bruker et plutonium-uran-blandet karbidbrensel og flytende natrium som kjølevæske. Drivstoffet er en urfolksblanding av 70 prosent plutoniumkarbid og 30 prosent urankarbid. Plutonium for drivstoffet utvinnes fra bestrålt drivstoff i Madras kraftreaktorer og bearbeides i Tarapur. Noe av uranet er skapt fra transmutasjon av thoriumbunter som også er plassert i kjernen. Ved å bruke erfaringene fra driften av FBTR, er en 500 MWe Prototype Fast Breeder Reactor (PFBR) i et avansert byggetrinn på Kalpakkam.

Kommersielle reaktorer og kraftproduksjon

Tungtvannsreaktorer under trykk

BARC har utviklet ulike størrelser av IPHWR klasse av trykksatte tungtvannsreaktorer drevet med naturlig uran for det første-trinns Tretrinns kjernekraft program som produserer elektrisitet og plutonium-239 til å drive hurtig formeringsreaktor blir utviklet av IGCAR for den annen trinn i programmet.

IPHWR -klassen ble utviklet fra CANDU -reaktorene bygget på RAPS i Rawatbhata, Rajasthan. Fra 2020 har tre påfølgende større design IPHWR-220 , IPHWR-540 og IPHWR-700 med elektrisitetskapasitet på henholdsvis 220 MWe, 540 MWe og 700 MWe blitt utviklet.

Avansert tungvannsreaktor

BARC utvikler et 300 MWe Advanced tungvannsreaktordesign som drives av Thorium-232 og Uranium-233 for å drive den tredje fasen i Indias tretrinns atomkraftprogram . AHWR som standard er satt til å være en lukket atombrenselsyklus. AHWR-300 forventes å ha et designliv nær 100 år og vil bruke Uran-233 produsert i hurtigoppdretterreaktorene som utvikles av IGCAR .

Indisk smeltet saltoppdretterreaktor

Den indiske smeltesaltoppdretterreaktoren (IMSBR) er plattformen for å brenne thorium som en del av tredje fase av det indiske atomkraftprogrammet. Drivstoffet i IMSBR er i form av et kontinuerlig sirkulerende smeltet fluorsalt som strømmer gjennom varmevekslere for til slutt å overføre varme til kraftproduksjon til Superkritisk CO2-basert Brayton-syklus (SCBC) for å ha større energiomdannelsesforhold sammenlignet med eksisterende strømkonvertering syklus. På grunn av det flytende drivstoffet er online behandling mulig, ekstrahering av 233Pa (dannet i konverteringskjeden 232Th til 233U) og la den forfalle til 233U utenfor kjernen, og dermed gjøre det mulig å avle selv i termisk nøytronspektrum. Derfor kan IMSBR operere i selvbærende 233U-Th drivstoffsyklus. I tillegg, som en termisk reaktor, er 233U -kravet lavere (sammenlignet med hurtigspekter), og gir dermed større distribusjonspotensial.

Lettvannsreaktorer

BARC med erfaring fra utviklingen av lettvannsreaktoren for ubåten i Arihant-klassen utvikler en stor 900 MWe trykkvannsreaktordesign kjent som IPWR-900 . Designet vil inkludere generasjons III+ sikkerhetsfunksjoner som Passive Decay Heat Removal System, Emergency Core Cooling System (ECCS), Corium Retention og Core Catcher System.

Marine fremdrift for maritim anvendelse

BARC har utviklet flere design av lettvannsreaktordesign som er egnet for kjernefysisk marin fremdrift for ubåter fra Indian Navy som begynner med CLWR-B1-reaktordesignet for ubåten i Arihant-klassen. Totalt fire ubåter skal bygges for denne klassen.

India og PT

India er ikke en del av Nuclear Non-Proliferation Treaty (NPT), med henvisning til bekymringer for at det urettferdig favoriserer de etablerte atomkreftene, og gir ingen bestemmelser om fullstendig atomnedrustning. Indiske tjenestemenn hevdet at Indias nektelse til å undertegne traktaten stammet fra dens fundamentalt diskriminerende karakter; traktaten setter begrensninger for ikke-atomvåpenstatene, men gjør lite for å dempe moderniseringen og utvidelsen av atomvåpenstatene.

Nylig signerte India og USA en avtale for å styrke atomarbeidet mellom de to landene, og for at India skulle delta i et internasjonalt konsortium om fusjonsforskning, ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor).

Sivil forskning

BARC forsker også på bioteknologi ved Gamma Gardens og har utviklet en rekke sykdomsresistente og høyproduserende avlingssorter, spesielt jordnøtter. Det forsker også på flytende metallmagnetohydrodynamikk for kraftproduksjon.

Juni 2005, for å oppmuntre til forskning innen grunnvitenskap, startet BARC Homi Bhabha National Institute . Forskningsinstitusjoner tilknyttet BARC (Bhabha Atomic Research Center) inkluderer IGCAR ( Indira Gandhi Center for Atomic Research ), RRCAT ( Raja Ramanna Center for Advanced Technology ) og VECC ( Variable Energy Cyclotron Center ).

Kraftprosjekter som har hatt fordel av BARC -ekspertise, men som faller inn under NPCIL ( Nuclear Power Corporation of India Limited ) er KAPP ( Kakrapar Atomic Power Project ), RAPP ( Rajasthan Atomic Power Project ) og TAPP ( Tarapur Atomic Power Project ).

Bhabha Atomic Research Center, i tillegg til atomforskningsmandatet, driver også forskning på andre høyteknologiske områder som akseleratorer, mikroelektronstråler, materialdesign, superdatamaskiner og datasyn blant de få. BARC har dedikerte avdelinger for disse spesialiserte feltene. BARC har designet og utviklet, for eget bruk, en infrastruktur for superdatamaskiner, Anupam som bruker topp moderne teknologi.

Galleri

• 

  Kobberdamp -laserpumpet fargelasersystem

• 

  Nasjonalt anlegg for nøytronstråleforskning på Dhruva

• 

  3D -modell av AHWR Hovedvarmetransportsystem

• 

  Zerlina forskningsreaktor

• 

  Eksperimentell oppsett av BARC-TIFR Pelletron LINAC-anlegg i TIFR, Mumbai

Se også

• IPHWR , klasse av PHWR elektrisitetsgenereringsreaktorer designet av BARC
• AHWR , thorium -drevet reaktor som er designet av BARC
• Milw0rm#BARC -angrep
• Institutt for atomenergi, Indias regjering
• Indira Gandhi senter for atomforskning
• Raja Ramanna senter for avansert teknologi
• Syklotronsenter med variabel energi
• Homi Bhabha Cancer Hospital & Research Center

Referanser

Eksterne linker

• Vitenskapelige offiserer ved BARC, OCES/DGFS-2020 Arkivert 2. juli 2020 på Wayback Machine